Scheda PULSARS_IN_GCs FINAL




Informazioni generali

La Scienza delle Pulsar negli Ammassi Globulari

PULSARS_IN_GCs

Programma

RSN4

RSN2

Infrastrutture

Attività: In Itinere; Data inizio: 2018; Data fine: 2030

alessandro.ridolfi alessandro.ridolfi@inaf.it

Gli ammassi globulari sono sistemi stellari autogravitanti che ospitano un numero significativo di oggetti compatti, in particolare pulsar al millisecondo. Quest'ultime si trovano spesso in sistemi binari dalle caratteristiche esotiche e possono essere sfruttate per condurre una grande varietà di esperimenti scientifici. Il gruppo qui proposto, già forte di una lunga esperienza in questo ambito, si propone di combinare competenze teoriche e osservative multi-frequenza (in particolare radio e ottico) per studiare le pulsar in ammassi globulari con lo scopo di: (i) condurre esperimenti di fisica fondamentale; (ii) studiare l'evoluzione stellare; (iii) studiare le proprietà degli ammassi ospitanti; (iv) scoprire nuovi sistemi dalle proprietà estreme o esotiche.

Globular clusters are self-gravitating systems of stars, which are host of a large number of compact objects, most notably millisecond pulsars. These are often found in binary systems with exotic properties and can be exploited to conduct a large variety of scientific experiments. The proposed group, which already has a long experience in the field, aims to combine theoretical and multi-wavelength (mostly radio and optical) observational expertise to study pulsars in globular clusters. This will allow us to: (i) conduct fundamental physics experiments; (ii) study stellar evolution; (iii) study the properties of the host clusters; (iv) discover new extreme or exotic systems.

Popolazioni e ammassi stellari galattici ed extragalattici

Struttura ed evoluzione stellare, incluse le fasi finali

Mezzo interstellare, formazione di stelle e sistemi planetari

Fisica degli oggetti compatti galattici ed extragalattici

Radiazione gravitazionale e test di gravitazione

Infrastrutture da Terra (utilizzo)

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 4
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
O.A. CAGLIARI 4 0 0.60 0.60 0.60 0.40 0.00 0.00 0 0.00
Totali 4 0 0.60 0.60 0.60 0.40 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 3
# Struttura TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Extra
1 Università di Bologna 0 0 0 0.30 0.30 0.30 0.00
2 Universita' di Padova 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
3 O.A. Padova 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.20 0.20 0.20 0.30 0.30 0.30 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
20.0 0.0 0 0.0 0.0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1093/mnras/stab790 Titolo: Eight new millisecond pulsars from the first MeerKAT globular cluster census Autori:A Ridolfi and T Gautam and P C C Freire and S M Ransom and S J Buchner and A Possenti and V Venkatr .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2021
2 10.1093/mnras/staa2510 Titolo: Giant pulses from J1823-3021A observed with the MeerKAT telescope Autori:F Abbate and M Bailes and S J Buchner and F Camilo and P C C Freire and M Geyer and A Jameson and M .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
3 10.1038/s41550-020-1030-6 Titolo: Constraints on the magnetic field in the Galactic halo from globular cluster pulsars Autori:Federico Abbate and Andrea Possenti and Caterina Tiburzi and Ewan Barr and Willem van Straten and A .... Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Nature Astronomy Anno pubblicazione:2020
4 10.3847/2041-8213/ab46c3 Titolo: Evidence of Nonluminous Matter in the Center of M62 Autori:Federico Abbate and Andrea Possenti and Monica Colpi and Mario Spera Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2019
5 10.3847/1538-4357/ab0e6b Titolo: An Extremely Low-mass He White Dwarf Orbiting the Millisecond Pulsar J1342$\mathplus$2822B in the Globular Cluster M3 Autori:M. Cadelano and F. R. Ferraro and A. G. Istrate and C. Pallanca and B. Lanzoni and P. C. C. Freire Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2019
6 10.3847/1538-4357/ab88b2 Titolo: Fingerprints of Binary Black Hole Formation Channels Encoded in the Mass and Spin of Merger Remnants Autori:Manuel Arca Sedda and Michela Mapelli and Mario Spera and Matthew Benacquista and Nicola Giacobbo Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2020
7 10.3847/1538-4357/abc345 Titolo: PSR J1641$\mathplus$3627F: A Low-mass He White Dwarf Orbiting a Possible High-mass Neutron Star in the Globular Cluster M13 Autori:Mario Cadelano and Jianxing Chen and Cristina Pallanca and Alina G. Istrate and Francesco R. Ferrar .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2020
8 10.3847/1538-4357/aaac2a Titolo: Discovery of Three New Millisecond Pulsars in Terzan 5 Autori:M. Cadelano and S. M. Ransom and P. C. C. Freire and F. R. Ferraro and J. W. T. Hessels and B. Lanz .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2018
9 10.1093/mnras/sty2298 Titolo: Internal gas models and central black hole in 47~Tucanae using millisecond pulsars Autori:F Abbate and A Possenti and A Ridolfi and P C C Freire and F Camilo and R~N Manchester and N D'Amic .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2018
10 10.1093/mnras/stz2645 Titolo: Upgraded Giant Metrewave Radio Telescope timing of NGC 1851A: a possible millisecond pulsar - neutron star system Autori:A Ridolfi and P C C Freire and Y Gupta and S M Ransom Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019



Informazioni Pubbliche

High energy astrophysics; Time domain astronomy; Transient sources; Millisecond pulsars; Radio transient sources; X-ray transient sources; X-ray bursts; γ-ray transient sources; Optical transient sources; Neutron Stars; Interstellar medium; Intracluster medium; Globular star clusters; Gravitational collapse; Eclipsing binary stars; White dwarf stars; Wide binary stars; Compact binary stars; Compact objects; Companion stars; Main sequence stars; N-body problem; Observational astronomy; Optical astronomy; Pulsars; Pulsar timing method; Radio astronomy; Relativistic binary stars; Relativity; Roche lobe overflow; Rotation powered pulsars; Star clusters; SCHEDE ASSOCIATE: SKA_SCIENCE

La collaborazione fra diversi gruppi in INAF interessati a questo settore di ricerca è stata avviata fin dai primi anni 2000 producendo subito notevoli risultati scientifici, in particolare per gli studi inerenti la pulsar NGC 6397A (la prima pulsar binaria ad eclisse di tipo cosiddetto “Red Back” ad essere stata identificata) e le 5 pulsar in NGC 6752, che indicarono la presenza di materia con un rapporto Massa/Luminosità estremamente alto al centro di questo ammasso. Da allora il ruolo di INAF in questo settore di ricerca è rimasto di primo piano nel panorama mondiale. Lo dimostra il fatto che due membri di INAF [Ridolfi e Possenti] sono oggi i coordinatori delle attività riguardanti lo studio delle pulsar negli ammassi globulari per i due più importanti esperimenti attualmente in corso nel settore, rispettivamente Trapum e Meertime, operanti presso il radio telescopio MeerKat.

RADIO: MeerKAT; Radio telescopio di Parkes; Green Bank Telescope; Giant Metrewave Radio Telescope; Sardinia Radio Telescope; MeerKAT+; SKA. OTTICO: Hubble Space Telescope, James Webb Space Telescope, Very Large Telescope. X-RAY/GAMMA-RAY: Fermi (LAT); XMM-Newton (EPIC); Chandra (ACIS). I membri di questo programma possono avere amplissima disponibilità temporale di uso di MeerKAT. Per molti altri degli strumenti menzionati già esistono specifici proposal approvati, spesso nel contesto di collaborazioni internazionali: Green Bank Telescope; Radiotelescopio di Parkes; Giant Metrewave Radio Telescope; Hubble Space Telescope.


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 alessandro.ridolfi alessandro.ridolfi@inaf.it O.A. CAGLIARI N RICERCATORE coordinamento, osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
2 andrea.possenti andrea.possenti@inaf.it O.A. CAGLIARI Y PRIMO RICERCATORE coordinamento, osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
3 alessandro.corongiu alessandro.corongiu@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK
4 marta.burgay marta.burgay@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE osservazioni e interpretazione X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 cristina.pallanca cristina.pallanca3@unibo.it Università di Bologna N RICERCATORE TD/A osservazioni ottiche e interpretazione [0.3, 0.3, 0.3] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 michela.mapelli michela.mapelli@oapd.inaf.it Universita' di Padova Y PA teoria e modellizzazione [0.2, 0.2, 0.2] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 stefano.torniamenti s.torniamenti@gmail.com O.A. Padova N Dottorando teoria e modellizzazione [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

PRIN-INAF SKA-CTA (Termine Giugno 2022): PI: A. Possenti “Opening a new era in pulsars and compact objects science with MeerKat”;


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 PRIN-INAF SKA-CTA 20 0 None 0 0 None 20 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)